在夹层复合防火玻璃中,防火层直接决定着防火玻璃的性能,因此构成防火层的防火胶黏剂就非常重要。防火胶黏剂主要由黏料、固化剂、溶剂和其他添加剂等组成。
通常,防火胶黏剂需要满足哪些基本要求呢?
①有良好的透光性;
②具有较强的粘接性;
③对玻璃无腐蚀性;
④发生火灾后能膨胀发泡,并形成足够的厚度,起隔热作用;
⑤发泡致密,具有一定的强度,对玻璃有一定粘接作用,防止破碎的玻璃脱落;
⑥性能稳定,尤其是透光性不随时间而发生较大的变化。
黏料是决定防火胶黏剂性能的基本组分。根据黏料的不同,防火胶黏剂又分为有机和无机两类。用无机防火胶黏剂制成的防火玻璃与用有机防火胶黏剂做成的防火玻璃,在性能上各有千秋。遇火时,都能膨胀发泡,吸收大量热量,阻止火势蔓延,但两种胶黏剂本身的性能有所不同。
无机防火胶黏剂
无机材料主要有:铝酸盐(铝酸钠、铝酸钾);高铅酸盐(高铅酸钠、高铅酸钾);锡酸盐(锡酸钠、锡酸钾);硼酸盐(硼酸钠);磷酸盐(磷酸钠、磷酸钾、磷酸铝);水化碱金属硅酸盐(硅酸钠);矾类(硫酸铝钠、硫酸铝钾)。其中目前应用最广泛的是水化碱金属硅酸盐(硅酸钠),即水玻璃。
硅酸钠价格便宜、配制方便、无毒无味、对环境基本无污染、可在室温或在100℃以下固化。硅酸钠具有较高的碱性,其水解产生的氢氧化钠,是强亲水性物质,不利于防火层干燥制备;而用单纯硅酸钠制备的防火层在其防火性、发泡性、塑性、耐老化性及耐高温性等方面存在不足,因此使用时,都对其进行改性,加入钠离子固定剂(或称抑制剂)、增塑剂、增强剂等,并引入适量的硼酸、聚磷酸盐、多羟基化合物以提高发泡后的耐高温性和机械强度。
以硅酸钠为主的防火胶黏剂配方一般为:硅酸钠+水+多羟基化合物+助剂。改性后的硅酸钠由液态干燥、失水而转变成含20%左右水分的固体,即形成防火层。当防火层受热时,逐渐失去结晶水,并沸腾发泡膨胀,从透明物质转变为蜂窝状不透明的多孔物质,形成良好的隔热层。此时,发泡的防火层对玻璃仍有一定的粘接性
国外,透明防火胶黏剂普遍采用的无机材料也为水合性硅酸钠,但也有采用铝化合物、磷酸、硼酸、三乙醇胺、水为原料配成的胶黏剂。
有机防火胶黏剂
国内,采用有机防火胶黏剂的较少,一般采用丙烯酰胺,再加阻燃剂及其他助剂。国外,采用有机材料较多,材料包括硅酮类、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸酯或其他聚丙烯酸酯等。
那么,防火胶黏剂主要应用在哪些领域呢?
1. 航天、航空领域普遍采用:防火胶黏剂在航天、航空工业领域开发最早,目前应用最为普遍。
2. 电子电气产品的灌封粘接:由于安全技术规范的要求,产品耐热等级的提高,对所用胶黏剂提出了阻燃要求。否则由于高压电火花将会引起着火事故。
3. 印刷电路板的应用:印刷电路板使用于电子电气产品中,在加工制造时采用锡焊工艺,所以要用耐高温的防火胶黏剂。
4. 层压板,装饰及易燃表面防火的制造:在建筑领域中如剧院、宾馆、商店等公共场所;交通工具如汽车、火车、飞机、轮船等方面,特别是与电气等易产生火花处接触的装饰板和层压板。国内外都要求具有阻燃性。
5. 在车船、矿井堵漏:在车船、矿井堵漏等施工中,所使用的胶黏剂要求有阻燃性,因为施工区生产易燃气体不易扩散,不仅要求更换该胶固化后有阻燃性,而且在施工中不产生可燃气体。
6. 在其他应用领域日趋扩展:随着胶黏剂应用领域的日益扩大,防火胶黏剂在许多应用领域日益扩展。
目前,日本、美国、加拿大、西欧等国家和地区正逐渐把高分子材料的应用与使用安全联系起来,制定了各种阻燃标准和相应的安全法规,越来越多的领域开始对胶粘剂的阻燃化提出比较严格的要求,这也促进了胶粘剂阻燃化的研究和阻燃胶粘剂的开发。